DE2153340A1

DE2153340A1 - Automatische Feuerlöschvorrichtung

Info

Publication number: DE2153340A1
Application number: DE19712153340
Authority: DE
Inventors: John Edward Winchester N.H.; Landry Roger B. Hudson Mass.; Martin (V.St.A.)
Original assignee: Tempstat Corp., Hindsdale, N.H. (V.StA.)
Priority date: 1970-10-27
Filing date: 1971-10-26
Publication date: 1972-05-04
Also published as: CA937480A; NL7114490A; ZA717122B; IL37998A0; SE379642B; IE35773B1; ES396441A1; FR2113306A5; IL37998A; BE774553A; US3698483A; JPS5416157B1; IE35773L; LU64162A1; CH530800A; GB1366126A

Description

Die Erf ird ung betrifft eine automatische Feuerlöschvorrichtung.

Es ist allgemein üblich, bei Feuerlösch-Sprinklervorrichtungen Einweg-Ventile zu verwenden, denen gewöhnlich ßchmelzelemente zugeordnet sind, und die in Tätigkeit treten oder von solchen Elementen automatisch geöffnet werden, sobald gefährlich hohe Temperaturen, wie sie beispielsweise bei Ausbruch einer. Feuers entstehen, auftreten, durch die die Schmelzelemente zum Schmelzen gebracht werden können. Wenn derartige Ventile jedoch einmal betätigt sind, bleiben sie in der geöffneten Stellung und lassen, gewöhnlich an einer Raumdecke angeordnet, weitere Wasserzufuhr zu, obgleich das erste Feuer gelöscht sein kann, bis die Anlage von Hand mittel.s eines

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ORIGINAL INSPECTED

Sperrschiebers oder des Hauptabspesrhahns an der Wasserzuleitung stillgesetzt wird. Dies jkann zu reinen Wasserschäden führen, die in ihrem Ausmaß- größer sind als die vom Feuer verursachten Schaden, welches die Wasseranwendung ausgelöst hat, besonders dann, wema· das Ereignis noch verhältnismäßig lange Zeit nach dem Ablöschen des Feuers unentdeckt bleibt, oder wenn das Absperrventil nicht schnell gefunden und betätigt wird. Ordnungsgemäss fusionierende Ventile der eingangs erwähnten Art sichern zwar ein schnelles Ablöschen von Feuer, lassen danach aber unbemerkt große Mengen Wassers auslaufen. Die dars as resultierenden Verluste durch Schaden an Gebäuden-nc £ Einrichtungen könnten in bedeutendem Maße durch die Verwendung von Feuerlöschvent-ilen verringert v/erden, die eich automatisch wieder schließen, wenngleich in diesem Zusammenhang gestellte Forderungen nach Wirtschaftlichkeit, einfachem Aufbau und hoher Zuverlässigkeit bisher nicht erfüllt worden sind.

Es sind seit lamgem Vorschläge zur Ausbildung automatisch wirkender Absperreinrichtungen für automatische Sprinkleranlagen bekannt, welche die Wassei"*?entile schließen sollen, sobald das Feuer gelöscht ist. Beispielsweise ist in der US-Patentschrift 1 143 762 ein thermostatgeschaltetes Betätigungsorgan beschrieben, welcites das Wiederabsperren des Wasserventils bei Rückgang der temperatur auf eine normale Höhe bewirken soll. Einige· Merkmale dieser Vorriehtungsart sowie anderer, die ihr folgten, waren jedoch nicnt in vollem Umfange zufriedenstellend» insbesondere u.a. aufgrund der Anordnung des AbschluiSäfcörpers in der Wasserleitung in Strömungsrichtung vor diea Wasseraustritt bzw. dem Sprinkler, wobei die Haupt st römsang so auf die Betriebsmerkmale des Ventils einwirkt, daß. das Ventil zum Öffnen oder Schließen tendiert, wodurch insbesondere das Absperren nicht einfach und zuverlässig vorgreoaommen werden kann. Da das Wiederschließen bei solchen Vorrichtungen mittels Federkraft bewirkt wird, kann der Absperrvorgang durch die Feder-

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steifigkeit, Druckverhältnisse und dergleichen veränderlichen Einflüssen unterworfen sein. Dazu kommt, daß beim öffnen und auch, "beim Schließen mehr als nur ein Hilfsventil beteiligt ist, so daß die Durchführung.dieser Vorgänge unsicher und ungenau ist.

Es ist daher ein wichtiges Ziel dear Erfindung, für eine automatische Feuerlöschanlage eine Sprinfcler-Vorrichtung in nicht wiederhoibarer, verbesserter Ausbildung zu schaffen, welche verhältnismäßig eimfach und zu geringen Kosten herstellbar ict, einen sicheren rand zuverlässigen Betrieb sowohl beim öffnen als aucli beim Schließen gewährleistet und welche sich infolge itnrer .gedrängten Bauweise und gefälligen Gestaltung zum Austausch; gegen herkömmliche, nicht selbstabsperrende Sprinkiergeräte eignet.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere, auf eine verbesserte Ausführung von automatischen Feuer-losch-Berieselungsanlagen, sogenannten Sprinkler-Anlagen, und schlägt im einzelnen ein neuartiges und verbessertes automatisches Feuerlösch-Berieselungsgerät, einen*sogenanntem Sprinkler in wirtschaftlich herstellbarer und unkomplizierter Ausführung vor, mittels dessen nicht nur unter sicheren Betriebsbedingungen Rohrleitungswasser ausgesprüht wird, vesin die Umgebungstemperatur eine vorbestimmte Eöhe überschreitet, sondern der nach Wiederherstellung einer vorbestimmten sicheren Temperaturhöhe, welche mittels eines als Steuerelement dienenden temperaturabhängigen theisri. selten Auslösers erfaßt wird, unter Einwirkung des Eohrleit^angsdnickes eine automatische und sichere Absperrung der Wasserzufuhr bewirkt, so daß unnötige Wasserschäden vermieden werden.

Ein. wichtiger Vorteil nach der Erfindung des mit hoher Genauigkeit automatisch absperrendem Peuerlösch-Sprinklera

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besteht darin, daß das automatische öffnen bei Ansteigen der Umgebungstemperatur auf einen vorbestimmten Gefahrenwert und das automatische Wiederschließen bei Abfallen der Umgebungstemperatur auf einen vorbestimmten gefahrlosen Wert in Abhängigkeit von einer durch einen thermischen Auslöser geschalteten Vorsteuerung mittels des Rohrleitungsdruckes erfolgt. Bei dem erfindungsgemäßen automatischen Feuerlösch-Sprinkler wird der Leitungsdruck sowohl zum öffnen als auch zum Schließen des außerhalb und austrittsseitig der Wasseraustrittsöffnung angeordneten Abschlußkörpers bzw. Ventils verwendet, und das Ventil selbst 'dient zum Übertragen der Leitungsdrücke auf eine außerhalb angeordnete Kolben-Zylinder-Einheit, welche das Absperren des Sprinklers bewirkt. Zweckmäßig ist, daß zum zuverlässigen

Steuern des öffnens und Schließens eines in der Zuleitung angeordneten Ventils ein thermischer Auslöser.ohne Verwendung einer Schließfeder vorgesehen ist. Die Kolben-Zylindereinheit, welche das Wiederschließen des Ventils bewirkt, weist einen besonderen Dichtschutz gegen Verschmutzung der empfindlichen, freiliegenden Flächen von Kolben und Zylinder auf.

In einer bevorzugten Ausführungsform einer automatischen Feuerlöschvorrichtung bzw. Feuerlösch-Sprinklers nach der Erfindung ist eine Ventileinheit vorgesehen, bei welcher das der Zuleitung zugeordnete Ventil mit dem Kolben einer Kolben-Zylinder-Hilfseinheit fest verbunden und diesem gegenüberliegend angeordnet ist, wobei der Kolben dem Wasserdruck aus der Zuleitung eine großflächige Seite entgegensetzt, während derselbe Wasserdruck am Ventil eine kleinere Fläche beaufschlagt und das Ventil so ausgebildet ist, daß mit seiner Hilfe der Wasserzufluß aus der Zuleitung abgesperrt werden kann. Der Wasserdruck hält das Ventil so lange in geschlossener Stellung fest, wie eine der großen Kolbenfläche zugeordnete Ausgleichsbohrung durch ein mittels

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eines thermischen Kleinauslösers betätigbares Hilfsventil abgesperrt bleibt. Sowohl das Zuleitungs- bzw. Hauptventil als auch die Kolben-Zylinder-Einheit sind dem Endstück der Zuleitung in Strömungsrichtung nachgeschaltet. Steigt die Umgebungstemperatur, welche vom Auslöser erfaßt wird, auf einen gefährlichen Wert an, beispielsweise infolge des Ausbruchs eines Feuers, wird die Ausgleichsbohrung mittels eines Ventils unter Angriff geringer, vom thermischen Auslöser ausgeübter Kräfte geöffnet, worauf das Hauptventil durch den Wasserdruck aufgedrückt wird und Löschwasser ausfließen läßt. Fällt die Temperatur ab, beispielsweise wenn ein· Feuer abgelöscht ist, sperrt das mittels des thermischen Auslösers betätigbare Ventil die Ausgleichsbohrung ab, so | daß sich in der Kolben-Zylinder-Einheit.über einen durch das Hauptventil hindurchgeführten Durchlaß wieder Wasserdruck aufbaut, da das Hauptventil, .trotz seiner in Strömungsrichtung nachgeschalteten Anordnung, vom austretenden Wasser · umspült wird. Der daraus resultierende Flächendruckunterschied begünstigt das zwangsläufige Schließen des Hauptventils.

Eine erfindungsgemäße automatische Feuerlöschvorrichtung besitzt ein mit einer Druckwasserzuleitung verbindbares Flüssigkeitseinlaßglied mit einer an seinem austrittsseitigen Endstück ausgebildeten Hauptventil-Anlagefläche, ein außerhalb des Einlaßgliedes und dessen Austrittsseite nachgeschaltet angeordnetes Hauptventil und eine außerhalb des Einlaßgliedee " angeordnete Einrichtung zur Aufnahme des beweglichen Hauptventils, welches dadurch in eine Stellung mit Anlage an der Hauptventil-Anlagefläche hinein- und aus dieser herausbewegbar und in Abhängigkeit von den im Einlaßglied herrschenden , Drücken in diese Anlagestellung drückbar ist, wobei die Einrichtung ein am Einlaßglied bzw. Gewindefitting befestigtes Gehäuse bzw. Grundkörper aufweist, einen zu einer im Gehäuse ausgebildeten Zylinderkammer passenden Kolben mit einem aus der Zylinderkammer heraustretenden, das Hauptventil tragenden und zusammen mit diesem in die Anlagestellung hinein«· und auB dieser herausbewegbaren Schaft» wobei der Wirkungequerschnitt der vom Druck in der Zylinderkamraer beaufschlagten Fläche des Kolbens größer ist als der Wirkungsquerschnitt der

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vom Druck im Einlaßglied beaufschlagten Fläche des Hauptventils, ein erstes Flüssigkeitsdruck-Übertragungsglied zwischen dem Einlaßglied und der Zylinderkammer, eine im Gehäuse ausgebildete HiIfsventil-E&mmer, ein zweites Flüssigkeitsdruck-Übertragungsglied zwischen diesen Kammern, eine Einrichtung zum Entleeren dieser Hxlfeventil-Kammer mittels eines Hilfsventilsitzes, ein in der Hilfsventil-Kammer angeordnetes und in eine Stellung mit Anlage am Hilfsventilsitz hinein- und aus dieser herausbewegbares Hilfsventil und einen am Gehäuse befestigten temperaturabhäagigen, von der äußeren Umgebungstemperatur beeinflußbaren Auslöser, welcher eine bewegliche, mit dem beweglichen Hilfsventil verbundene Betätigungsstange zum Bewegen des Hilfs-ventils in eine Anlagestellung am Hilfsventilsitz und anas dieser heraus entsprechend dem Auftreten vorbestimmter niedriger und hoher Temperaturen besitzt, wobei der Kolben das Hauptventil bei niedrigen Umgebungstemperaturen in geschlossener Anlagestellung an der Hauptventil-Anlagefläche festhält» andererseits bei Ansteigen der Umgebungstemperatur auf eine vorbestimmte Höhe zuläßt, daß der Druck im Einlaßglied das Hauptventil aus der Anlagestellung an der Hauptventil-Anlagefläche herausbewegt und bei Absinken der Umgebungs tempers tür ton der genannten Höhe auf eine vorbeatimmte niedrige Temperatur das Hauptventil durch Bewegen in die Anlagestellung an der Hauptventil-Anlageflache wieder schließt.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichung. Barin zeigt:

Fig. 1 eine seitliche Teilsehnittansicht eines erfindungsgemäßen Ventils zu einem Feuerlösch-Sprinkler in einem die geschlossene Stellung des Ventils bewirkenden Betriebszustand,

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Pig. 2 eine seitliche Teilschnittansicht der Vorrichtung nach Figi. 1, in einem das Ausfließen von Löschwasser bewirkenden Betriebszustand,

Fig. 3 eine Draufsicht der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 in geschlossener Stellung,

Fig. 5 eine seitliche Teilschnittansicht einer Zylinder-Einheit zu einer Vorrichtung ähnlich Fig. 1, mit einem Lippendichtungsglied zum Schutz gegen von außen eintretende Verschmutzungen, und ^ .

Fig. 6 dieselbe Teilansicht wie in Fig. 5» jedoch bei geöffneter bzw. wasserfördernder Stellung der Vorrichtung.

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In der Zeichnung, insbesondere in Jig, 1, ist mit 10 die Gesamtheit einer verbesserten Sprinklervörriehtung bezeichnet, welche mit Vorteil in der Haaaptsache aus Bronze oder einem anderen geeigneten, gegen Korrosion in Wasser beständigen metallischen Stoff hergestellt xmä. zum Einbau in eine herkömmliche, in Deckenanordnung; vorgesehene automatische Berieselungs- bzw. Sprinkleranlage für Feuerschutzzwecke geeignet ist. Diese Sprinklervorriehtung weist einen von Befestigungsbügeln 13 und 14 getjisgenen, mit einem in seiner Gesamtheit mit 16 bezeichnetest Hsrauptventil ausgestatteten Grundkörper bzw. Gehäuse 12 aaf, wobei- die Befestigungsbügel 13 und 14 mittels Schraubverbinduanigen in eiji Gewindefitting eingreifen und an diesem aufrnheil·, welches als Befestigungselement zum Befestigen der Vo>rricMung an einer Hauptwasserzuleitung 2Ö einer Sprinkleraxiilage dient.

Das Hauptventil 16 ist mittels eimer Schaf t-verbindung 22 mit einem Kolben 21 verbunden undl in Verbindung mit .Schubbewegungen des Kolbens 21 in einem im Innern des Gehäuses 1^ ausgebildeten Zylinder 23 int senufcrechter Richtung bewegbar· Mit dem Kolben 21 wirkt ein flexiMLes, stumpf kegelförmig ausgebildetes Lippendichtungs^Lied zusammen, dessen Ringteil 24a an einem inneren, in den Inneaaraura-des Zylinders 23 gerichteten Endstück des Kolbens 21 befestigt ist, während ein Stumpfkegelteil 24b des Dichtiunagsgiiedes nach außen in Richtung auf den Innenraum des Zylinders 23 zu sich erweitert. Zum Befestigen des Ringteils 24a ist eine Zwischenscheibe 25 vorgesehen, welche mittels einer in einen Innenschaft 27 eingreifenden Mutter 26 in Lage gehalten ist. Eine flüssigkeitsdichte Anlage des Schaftes 22 am Xnneaschaft 27 ist durch eine O-Ring-Dichtung 22a gewährleistet. Ein in das Gehäuse 12 eingesteckter Führungsstift 28 aus rostfreiem bzw. korrosionsbeständigem Stahl greift in einem den Innenschaft 27 durchsetzenden Durchlaß 27a in den Inmanscbaft ein und trägt zur Führung des Schaftes 22 und des Kolbens 21 in ihren vertikalen

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Schubbewegungen bei. Diese Kolben-Zylinder-Einheit bewirkt im Normalzustand ein Anpressen einer zusammenpreßbaren Dichtscheibe 29 gegen mit dieser zusammenwirkende Ventilsitzflächen bzw. Ventilanlageflächen 18a, welche an einem auetrittsseitigen Endstück des Gewindefittings 1-8 ausgebildet sind. Die Dichtscheibe 29 erfüllt damit die Funktion eines das Ausfließen an diesem Ventilsitz unterbindenden Ventiltellers. Eine weitere Hilfsdichtscheibe 30, vo.n kleinerem Durchmesser als die Dichtscheibe 29, ist mit genauer Passung als eine Art Verschlußstopfen innerhalb des austrittsseitigen Endstückes des Gewindefittings 18 angeordnet. Beide | Dichtscheiben 29 bzw. 30 sind mit Vorteil aus Silikongummi oder einem ähnlichen, leicht kompressiblen und zum Herstellen sicherer Dichtelemente mit langer Lebensdauer geeigneten Stoff hergestellt. Ein kopfförmig erweitertes Ende 27b des Innenschaftes 27 hält diese Dichtscheiben in Lage fest, sobald die Mutter 26 angezogen wird.

Bei Stellung gemäß Fig.1 verhindern die eine Ventilfunktion erfüllenden Dichtscheiben 29 bzw. 30 das Austreten von Wasser aus einem Innenraum 31 des Fittings 18, in welchem es unter dem von der Zuleitung 20 gelieferten Rohrleitungsdruck steht. Beim Öffnen dieser Hauptabsperrvorrichtung, fließt das Wasser natürlich aus, und zwar in Richtung der Richtungspfeile 32, f d.h. also bei der normalerweise umgekehrten Befestigungsanordnung der gesamten Verrichtung normalerweise in senkrechter Richtung nach unten. Das frei ausströmende Wasser wird dann mittels eines Prall- und Umlenkgliedes 33 seitwärts abgelenkt, welches zum Zerteilen und Versprühen des-Wasserstromee am Umfang verteilt angeordnete Rippen 33a aufweist.

Der nittig angeordnete und den Innenschaft 27 durchsetzende Durchlaß 27a dient nicht nur als Führung für den Pührungeßtift 28, sondern auch als Druckausgleichsbohrung zwischen

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dem Hochdruckbereich 31 in der Wasserzuleitung 20 und der dem Kolben 21 nachgeschalteten Zylinderkammer 23 und weist deshalb einen entsprechenden Luftspalt auf. Da bei der beschriebenen Ausbildung der Kolben 21, einschließlich seines Lippendichtungsgliedes, an seiner oberen Fläche einen größeren Wirkungsquerschnitt aufweist als die Anlagefläche des Ventiltellers am Pitting 18, bleibt im Normälfall das Sprinklerventil geschlossen (vgl. Fig. 1).

Zum Öffnen des Sprinklerventils, beispielsweise bei Ausbruch eines Feuers, muß das in der Zylinderkammer 23 eingeschlosse-

W ne, unter Druck stehende Wasser entweichen und dadurch den die Dichtscheiben 29 und 30 in geschlossener Stellung haltenden Druck verringern können. Zu diesem Zweck ist am Gehäuse 12 eine die Zylinderkammer 23 mit einem kleineren Hohlraum 35a verbindende Ausgleichsbohrung 34 ausgebildet, wobei der Hohlraum 35a als Teil einer größeren Bohrung 35 im oberen Teil 12a des Gehäuses 12 ausgeführt ist. In einem Endbereich ist die Bohrung 35 teilweise durch eine Bohrungsendwand 35b begrenzt, während im anderen Endbereich ein-Innengewindeglied zur Aufnahme des mit einem Außengewinde versehenen Endstückes eines perforierten Schutzrohres 36 eines länglich ausgebildeten thermischen Auslösers 37 vor-

Bk₁ gesehen ist. Die Löcher 36a gewährleisten ein gleichmäßiges Erwärmen und Abkühlen des Auslösers entsprechend der veränderlichen Umgebungstemperatur. Im Innern der Bohrung 35 und gegenüber dieser abgedichtet ist ein ringförmiger Hilfeventilsitz 38 vorgesehen, wobei an der dem Hohlraum 35a zugewandten Seite des ringförmigen Ventilsitzes 38 eine vorgezogene Lippe 38a ausgebildet ist (vgl, Fig. 2). Ia Hohlraum 35a und mit wenig kleinerer Querschnittaflache als dieser ist ein seitlich längs der Achse der Bohrung 35 versaMablichee Hilfsventil 39 angeordnet, dessen Schaftteil 39a in einer Aussparung der Bohrungsendwand 35b geführt ist mud Bchiebend bzw. gleitend in eine O-Riiig-Bicatung 40 eingreift, welche in einem ringförmig um die Aussparung ausgebildeten Kanal angeordnet ist. An der gegenüberliegenden, gegen die Ventilsitzlippe 38a gerichteten Seite des Ventils 39 ist ein

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an der Ventilsitzlippe 38a angreifender ringförmiger Ventilteller 41 vorgesehen. Im normalen Betriebsbereitschaftszustand der Sprinkleranlage bewirkt der thermische Auslöser eine Anlage des Ventils 39 an der Lippe 38a, da das Ventil 39 mit einer Betätigungsstange 37a des Auslösers über eine Gleitsitzanordnung und mittels eines erweiterten Kopfendes 37b der Stange, welches in einer Mittelbohrung des Ventils aufnehmbar ist, verbunden ist. Ein Endstück 39a des Ventils ist mit einem Innengewinde zur Aufnahme einer Korrekturbzw. Stellschraube 42 versehen, gegen welche das Kopfende 37b der Betätigungsstange des thermischen Auslösers drücken kann, um die beim Erfassen gefährlich hoher Temperaturen zum Öffnen des Hilfsventils erforderliche Kraft ausüben zu können. Das andere Ende der Betätigungsstange 37a endet im Innern einer im thermischen Auslöser 37 verschieblich angeordneten hohlen Betätigungshülse 43· Mittels eines Halteringes 44 ist der rohrförmige Auslöser 37 in der gezeichneten Stellung im oberen Gehäuseteil 12a gehaltert. Zwischen dem freiliegenden Ende der Betätigungshülse 43 und dem ringförmigen Ventilsitz 38 ist eine Spiralfeder 45 so zusammendrückbar, daß sie die Betätigungsstange 37a so weit in den Auslöser hineindrückt, wie dies dessen temperaturabhängiger Betriebszustand zuläßt. Bei Normaltemperatur-Bedingungen bewirkt daher die Feder 45, daß der Kopf 37b der Betätigungsstange den HHfsventilteller 41 gegen den Ventilsitz 38a zieht, damit das Hilfsventil geschlossen hält, so daß auch die Ausgleichsbohrung 34 abgesperrt bleibt.

Der thermische Auslöser 37 ist in herkömmlicher Ausbildung mit einem an einem Ende geschlossenen äußeren Rohrglied vorgesehen, in welchem zwischen diesem Endstück und einer verschieblichen Kolbendichtung 47 ein wärmeerapfindlicher Stoff 46 eingefüllt ist, v.sicher als wesentlichen Bestandteil ein Wachs enthalten kann, welches innerhalb eines vorbestimmten schmalen Temperaturbereiches beim Übergang aus dem festen in den flüssigen Zustand eine sehr wesentliche Volumenvergrößerung zeigt. Beispielsweise sind Erdwachse, welche sehr

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unterschiedliche Schmelztemperaturen aufweisen, ohne weiteres im Handel erhältlich und können zum Erzielen der gewünschten Schmelz- bzw. Verflüssigungsmerkmale entsprechend untergemischt werden. Die verschieblichs Kolbendichtung 47 kann mit einem zusammendrückbaren, aus Silikongummi oder einem ähnlichen Stoff hergestellten Zylinder ^ausgerüstet sein, welcher mittels Federdruck in zusammengedrücktem Zustand gehalten ist und' am inneren Endstück der Betätigungshülse 43 angreift. Eine geeignete Einheit ist beispielsweise in der US-Patentschrift 3 302 391 (vgl. Fig. 5 dort) beschrieben.

Während des Einbaus der Sprinklervorrichtung 10 kann über dem Prall- und Umlenkglied 33 zur Vermeidung eines plötzlichen Wasseraustritts bei der ersten'Druckprobe der zur Sprinkleranlage gehörenden Leitungen ein (in der Zeichnung nicht gezeichneter) Sicherungsring oder Keil befestigt Bein. Sobald die Anlage unter Druck steht, ist ein derartiger Sicherungsring oder Keil nicht mehr erforderlich und ist daher abzunehmen.

Sobald der in der Zuleitung herrschende Wasserdruck im Fitting 18 auftritt, wird er über den Durchlaß 27a des Innenschaftes 27 in die Zylinderkammer 23 übertragen, welche mittels eines Piltersiebes 48 frei von vom Wasser mitgeführten Verunreinigungen gehalten ist. Da der Wirkungsquerschnitt des Kolbens 21 und seiner Lippendichtung größer ist als ' der Wirkungsquerschnitt der mit dem austrittsseitigen Endstück des Fittings 18 zusammenwirkenden Anlagefläche der Ventilteller bzw. Dichtscheiben 29 und 3£>, bleibt das Hauptventil der Sprinklervorrichtung infolge des sich ergebenden Druckunterechiedes geschlossen. Der in der Zuleitung herrschende Druck steht auch im Hohlraum 35a des Hi!fsventils, und zwar übertragen über die Ausgleichsbohrung 34» und bewirkt in Verbindung mit der Federkraft 45 und der Betätigungsstange 37a das Geschlossenhalten des Hilfsventiltellers 41 ar.s. seinem Ventilsitz 38a. Solange die Temperatur eisfτι

gefahrfreien Weit nicht übersteigt und bis zu dem Zeitpunkt, in dem der thermische Auslöser 37 eine Temperatur knapp unterhalb der für die Sprinklervorrichtung vorbestimmten Öffnungstemperatur erfaßt, bleibt das Hilfsventil geschlossen, während seinerseits der in der Zylinderkammer 23 herrschende Wasserleitungsdruck das Hauptventil ständig geschlossen hält, obgleich auf den Hauptventilteller bzw. Dichtscheibe in Strömungsrichtung der volle Wasserdruck wirkt. Nähert sich die Temperatur mehr und mehr einer vorbestimmten, das Öffnen der Sprinklervorrichtung bewirkenden Gefahrentemperatur, dehnt sich der wärmeercpfindliche Füllstoff 46 im thermischen Auslöser 37 schnell aus und drückt die Kolbendichtung 47, zusammen mit der Betätigungshülse 43 und der Betätigungsstange 37a, soweit nach· außen, bis schließlich das Kopfende 37b der Betätigungsstange 37a an der Korrektur- und Stellschraube 42 angreift. In dieser Phase werden die vom thermischen Auslöser 37 bewirkten bzw. ausgeübten Bewegungen und Kräfte auf das Hilfsventil 39 übertragen, so daß bei weiterem Anstieg der Umgebungstemperatur der dem Ventil 39 zugeordnete Ventilteller 41 sich von seinem Ventilsitz 38a löst (vgl. Fig. 2). Der in der Zylinderkammer 23 stehende Wasserdruck wird dabei über den ringförmigen Ventilsitz 38, den Hohlraum 35 und eine im Hohlraum 35 ausgebildete Austrittsöffnung 49 an die Außenumgebung abgegeben. Wenn die Menge der über die Austrittsöffnung 49 entweichenden, unter Druck stehenden Flüssigkeit durch Nachströmen über den Durchlaß 27a des Hauptventil-Innenschaftes 27 nicht mehr ausgeglichen werden kann, verringert sich der Druck in der Zyliiiderkammer 23 und die daraus resultierende am Kolben angreifende Kraft wird kleiner als die auf den Hauptventilteller 29 wirkende, durch den iai wesentlichen ungeminderten Lei tuagnca ruck ausgeübte Gegenkraft, so, daß äer Hauptventilteller 29 vom Fitting 18 in Strömungsrichtung weg gedrückt wird va-ü das Haupt-Sprinklerventil öffnet (vgl. Fig. 2). Daß

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ausströmende Wasser trifft auf das Prall- und Umlenkglied auf und wird dort in einer zu Feuerlöschzwecken geeigneten Weise, entsprechend den in Fig. 2 gezeichneten Pfeilen 50» zerteilt und versprüht. .

Sobald ein Feuer abgelöscht ist, nimmt die den Sprinkler umgebende Temperatur ab, so daß sich der wärmeempfindliche Füllstoff 46 des thermischen Auslösers 37 wieder zusammenzieht und eine Rückstellung der Betätigungshülse 43 mittels der Spiralfeder 45 zuläßt. Dabei -zieht sich die Betätigungsstange 37a zusammen mit der Betätigungshülse 43 zurück. Bei Erreichen einer vorbestimmten Temperatur kommt das Kopfstück 37b der BetätigungsstarLge 37a zum. Angriff an einem Schulterglied des Ventils 39 und zieht bei weiterer Temperaturabnahme den Hilfsventilteller 41 fest gegen die Ventilsitzlippe 38a und sperrt das Hilfsventil wieder ab« Sobald die am Hilfsventil ausströmende Strömungsmenge geringer wird als die über den Durchlaß 27a im Innenschaft 27 nachströmende Menge, nimmt der Druck in der Zylrnderkammer 23 zu, bis er dem.im Fitting 18 stehenden Druck das Gleichgewicht hält, da die Öffnung des Durchlasses 27s dem aus dem austrittsseitigen Ende des Fittings 18 kräftig ausströmenden Leitungswasser direkt ausgesetzt ist, auc^Th wenn der Hauptventilteller 29 vom Ventilsitz weg bewegt ist. Sobald zwischen den in der Zylinderkammer 23 und in der Wasserzuleitung herrschenden Drücken das Gleichgewicht ungefähr wiederhergestellt ist, begünstigt der Unterschied zwischen den Wirkungsquerschnitt en des Kolbens und des Haujrtventiltellers wiederum das Anpressen des Ventiltellers b^w. der. Dichtscheibe 29 gegen die Ventilsitzflächen i8a, die Sprühtätigkeit des Sprinklers stoppt, der Sprinkler ist wieder einsatzbereit.

Vorrichtungen der beschriebenen Art sind wirkungsvoll und arbeiten genau und zuverlässig, wenn die miteinander zusammenwirkenden Flächen dec Kolbens 21 und der Zylinderkammer 23 sorgfältig von Verunreinigungen freigehalten werden, die andernfalls zu Freßerscheinungen oder au eine® Undicht— werden der flüseigkeitr.dichten Verbindung führen können. In

korrosions- oder die Anlagerung von Schmutz, Staub oder anderer Fremdstoffe fördernder Umgebung ist dennoch eine verschmutzungsfreie Bedingung durch die Verwendung flexibler Schutzglieder zum Abdecken der sonst freiliegenden Außenflächen von Kolben und Zylinderkainmer erzielbar. Diesem Zweck dient die in den Fig. 1 bis 4 gezeigte Abdeckung oder Manschette 51» die mit Vorteil als stumpfkegelig ausgebildete Manschette aus Silikongummi hergestellt und mit ihrem Breitrandteil 51a fest über das offene Ende des die Zylinderkammer 23 bildenden Zylindermantels gezogen ist, während sie mit ihrem kleineren Durchmesser 51b fest am Umfang des aus dem Kolben

21 heraustretenden Schaftes 22 gehaltert ist. Der von der Manschette eingeschlossene Innenraum 52 ist damit gut gegen " Verunreinigungen und korrodierende Einflüsse geschützt und umhüllt die vorgenannten Flächen und Dichtverbindungen. Im Normalzustand, wie in Fig. 1 gezeigt, ist die Manschette voll gestreckt, faltet sich jedoch, wie in Fig. 2 gezeigt, teilweise, zusammen, sobald das Hauptventil öffnet und Schaft

22 und Prall- und Umlenkglied 33 ßich in senkrechter Richtung bewegen. Unter den letztgenannten Bedingungen werden die geneigt angeordneten Flächen der Manschette natürlich gezwungen, sich nach außen zu wölben und können damit kein Festklemmen der Kolben-Zylinder-Einheit verursachen.

Mit außerordentlichem Vorteil können in Weiterbildung der ä Erfindung die Dicht- und Schutzeinrichtungen entsprechend Fig. 5 und 6 ausgeführt sein, wobei eine manschettenartiges Abdeckglied entfällt und dessen Hauptaufgaben von einem einfachen Lippendichtungselement 53 erfüllt werden. Dieses ist in einer der einen tatsächlichen Teil des Kolbens 21 bildenden Lippendichtung im allgemeinen ähnlichen Ausbildung vorgesehen und an der entgegengesetzten, nach außen freiliegenden Seite des Kolbens angeordnet, wobei die flexible Lippe 53b eine ausreichende Länge aufweist, die so gewählt ist, daß die Lippe wenig aus der Zylinderkammer heraustritt und

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in der normalen "geschlossenen" Stellung der Vorrichtung, entsprechend Fig. 5, alle Zylinderflächen einhüllt. Die . Teilansichten der Fig. 5 und 6 zeigen Teile im allgemeinen desselben Gesamtgebildes entsprechend Fig.. 1 bis 4, wobei dieselben Bezugszeiehen, zur Unterscheidung mit einfachem Strichindex versehen, zur Bezeichnung der gleichen oder funktionsmäßig ähnlichen Bauteile der jeweiligen Ausführungsform verwendet wurden. Aus Fig. 6 ist das relative Verhältnis der einzelnen Bauteile untereinander bei "geöffneter*· Stellung des Hauptventils zu ersehen, worin zu erkennen ist, daß die flexible Lippe 53b ohne weiteres in zusammenge- ^: drücktem Zustand in die Zylinderkammer einziehbar ist. Bei Rückkehr in die Anfangsεteilung streift diese Lippe an den inneren Zylinderflächen entlang, reinigt diese und weitet sich aus, um die in Fig. 5 gezeigte abdichtende Stellung wiedereinzunehmen. Der Ringteil 53a der einer Lippendichtung ähnlichen Abdeckung 53 ist in geeigneter Weise in einem Bereich zwischen dem Kolben 21' und dem Schaft 22* befestigt. Eine weitere O-Ring-Dichtung 54 bewirkt eine abdichtende Verbindung zwischen dem separaten Kolben 21· und dem Innenschaft 27'· Das Lippendichtungsglied 53 kann aus Silikongummi, Polytetrafluoräthylen oder einem ähnlichen flexiblen, hochtemperaturbeständigen Stoff hergestellt sein.

Die beschriebene Sprinklervorrichtung mit automatischer Abschaltung erfüllt daher die eingangs erwähnte Zielsetzung der Erfindung.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

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Claims

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• ·

PatentanSprüche

/ 1. Automatische Feuerlöschvorrichtung, dadurch gekenn-—"zeichnet, daß der Abschlußkörper (29) eines außerhalb und austrittsseitig der Wasseraustrittsöffnung angeordneten Ventils (16) sowohl zum öffnen als auch zum Schließen durch Leitungsdruck bewegbar ist und daß letzterer über das Ventil (16) auf eine außerhalb angeordnete Kolben-Zylinder-Einheit (21,25) übertrag- - bar ist, welche das Absperren der Vorrichtung (10) bewirkt. "

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ^ daß zum Steuern des öffnens und Schließens des in "

einor Zuleitung (20) angeordneten'Ventils (16) ein federfreier thermischer Auslöser (57) vorgesehen ist und daß das Absperren der Vorrichtung (10) bewirkende-Kolben-Zylinder-Einheit (21,25) einen Dichtschutz aufweist.

Automatische Feuerlöschvorrichtung, gekennzeichnet durch ein mit einer Druckwasserzuleitung (20) verbindbares Flüssigkeitseinlaßglied (18) mit einer an seinem austrittsseitigen Endstück ausgebildeten Hauptventil-Anlagefläche (18a), ein außerhalb des Einlaßgliedes (18) und dessen Austrittsseite nachgeschaltet angeordnetes Hauptventil (16) und eine außerhalb des Einlaßgliedes (18) . " angeordnete Einrichtung (12) zur Aufnahme des beweglichen Hauptventils (16), welches dadurch in eine Stellung mit Anlage an der Hauptventil-Anlagefläche (18a) hinein- und aus -dieser herausbewegbar und in Abhängigkeit von den im Einlaßglied (18) herrschenden Drücken in diese Anlagestellung drückbar ist, wobei die Einrichtung (12) ein am Einlaßglied bzw. Gewindefitting- (18) befestigtes Gehäuse bzw. Grundkörper (12) aufweist, einen zu einer im Gehäuse (12) ausgebildeten Zylinderkammer (25) passenden Kolben (21) mit einem aus der Zylinderkammer (25)

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heraustretenden, das Hauptventil (16) tragenden und zusammen mit diesem in die Anlagestellung hinein- und aus dieser herausbewegbaren Schaft (22), wobei der Wirkungsquerschnitt der vom Druck in der Zylinderkammer (23) beaufschlagten Fläche des Kolbens (21) größer ist als der Wirkungsquerschnitt der vom Druck im Einlaßglied (18) beaufschlagten Fläche des Hauptventils (16), ein erstes Flüssigkeitsdruck-Übertragungsglied (27a) zwischen dem Einlaßglied (18) und der Zylinder« kammer (23), eine im Gehäuse (12) ausgebildete Hilfsventil-Kammer (35)* ein zweites Flüssigkeitsdruck-Übertragungsglied (34) zwischen diesen Kammern (23 bzw. 35)» eine Einrichtung zum Entleeren dieser Hilfsventil-Kammer (35) mittels eines Hilfsventilsitzes (38), ein in der Hilfsventil-Kammer (35) angeordnetes und in eine Stellung mit Anlage am Hilfsventilsi.tz (38) hinein- und aus dieser herausbewegbares Hilfsventil (39) und einem am Gehäuse (12) befestigten temperatürabhängigen, von der äußeren Umgebungstemperatur beeinflußbaren Auslöser (37)» welcher eine bewegliche, mit dem beweglichen angeordnet ist und sich in Richtung weg vom Kolben (21') nach außen erweitert, und daß die Lippendichtungsglieder (24'a, 24'b bzw. 53, 53a, 53b) beidseitig des Kolbens (21') Rücktn an Rücken angeordnet sind,

Automatische Feuerlöschvorrichtung, gekennzeichnet durch einroffenes Gehäuse (12) mit in einem ersten Gehäusebereich angeordneten Flüssigkeits-Einlaßglied (18) und einer in einem zweiten Gehäusebereich im Abstand vom Einlaßglied (18) und hierzu fluchtend angeordneten Kolbenkammer (23), wobei das Einläßgliad (18) mit einer Druckwa3serzuleitting (20) verbindbar ist und an seinem austrittsseitigen, der Kolbenkammer (23) zugewandten Endstück einen Hauptventilsitz (18a) aufweist, durch einen in die Zylinderkammer (23) passenden Kolben (21)

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mil; einem aus der Zylinder kammer (23) herausragenden und gegen den Hauptventilsitz (18a) gerichteten Schaft (22), durch ein an einem Endstück des Schaftes (22) befestigtes Hauptventil (16), welches zusammen mit dem Schaft (22) in eine Anlagestellung am Hauptventilsitz (18a) hinein- und aus dieser herausbewegbar ist, wobei der Wirkungsquerschnitt der vom Druck in der Zylinderkammer (23) beaufschlagten Fläche des Kolbens (21) größer ist als der Wirkungsquerschnitt, der vom Druck .-iia Einlaßglied (18) beaufschlagten Fläche des Hauptventils (16) durch ein Flüssigkeitsdruck-Übertragungsglied (27a) zwischen dem Einlaßglied (18) und der Zylinder- . kammer (23), durch ein Hilfsventil (39) zum Entleeren . f der Zylinderkammer (23) ins Freie und durch einen temperaturabhängigen Auslöser (37) zum öffnen des Hilfsventils (39) bei einer vorbestimmten hohen Temperatur und zum Schließen des Hilfsventils (39) bei einer vorbestimmten niedrigen Temperatur.

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5· Automatische Feuerlöschvorrichtung nach wenigstens 111"T ^einem d-er -Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Flüssigkeitsdruek-Ubertragungsglied (27a) als von der vom Druck im Einlaßglied (18) beaufschlagten Fläche des Hauptveatils (16) ausgehende, sich durch den Schaft (22) und den Kolben (21) hindurch erstreckende und in die Zylinclerkammer (23) mündende öffnung bzw. Durchlaß (27a) und so ausgebildet ist, daß bei aus der Anlagestellung an der Haup tventil- Anlage fläche (18a) herausbewegtem Hauptventil (16) aus dem austrittsseitigen Endstück des Einlaßgliedes (18) austretendes Wasser in.den DurcSilaß einfließen kann.

6. Automatische Feuerlöschvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» äaß das bewegliche Hauptventil (16) einen in Anlagestellung am arastrittsseitigen Endstück des Einlaßgliedes (18) hinein- und aus dieser herausbewegbaren Ventilteller (29) besitzt.

7. Automatische Feuerlöschvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurcJl gekennzeichnet, daß das bewegliche Hilfsventil (39) einen in Anlagestellung an der Eintrittsseite des Hilfsventilsitzes (38) hinein- und aus dieser herausbewegbaren Ventilteller (41) besitzt, so daß die in der Hilfsventil-Kammer (35) herrschenden Drücke ein Abschließen des Hilfsventilsitzes (38) mittels des Hilfsventiltellers (41) feewirken.

8. Automatische Feuerlöschvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet,

daß der temperaturabhängige Auslöser (37) ein längliches, an einem Ende geschlossenes wärmeleitendes Rohr (37)» * . einen in das Rohr (37) eingefüllten wärmeempfindlichen •■ und innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereiches ausgeprägte, wärme-induzierte Dimensionsveränderungen aufweisenden Füllstoff (46), einen im Bohr (37) angeordneten und dieses gegen Austreten von Füllstoff (46)

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abdichtenden Dichtkolben (47), an welchem zur Kraftübertragung ein teilweise in das Rohr (37) hineinragendes Betätigungsglied (37^a bzw. 43) angreift, eine am Gehäuse (12) befestigte und die Betätigungsglieder (37a bzw. 43) in das Rohr (37) hinein- und damit gegen den HiIfsventilsitz (38) drückende Feder (45) sowie ein Schutzhohlrohr'

(36) besitzt, welches im Abstand vom wärmeleitenden Rohr

(37) und dieses umhüllend am Gehäuse (12) gehaltert ist.

9· Automatische Feuerlöschvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet ^ daß die bewegliche Betätigungsstange (37a) des Auslösers (37) mit dem beweglichen Hilfsventil (39) mit totem Spiel verbunden ist und weiterhin eine verstellbare Einrichtung (42) zum Einstellen der Größe des toten Spiels dieser Verbindung, so daß durch Verändern der Größe des toten Spiels mittels der verstellbaren Einstelleinrichtung (42) der temperaturabhängige Auslöser (37) so einstellbar ist, ' daß er bei der vorbestimmten hohen Temperatur das Wegbewegen des Hilfsventiltellers (41) vom Hilfsventilsitz

(38) bewirkt.

10. Automatische Feuerlöschvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin ein Prall- und Umlenkglied (33), welches außerhalb der Zylinderkammer (23) und im rechten Winkel zum Kolbenschaft (22) an diesem befestigt ist, sowie eine flexible Schutzdichtung (24a bzw. 24b) ist, die am Schaft (22) gehaltert ist und am Gehäuse (12) angreift, indem sie an außenliegenden Flächen der Zylinderkammer (23)satt anliegt.

11. Automatische Feuerlöschvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schutzdichtung ein Lippendichtungsglied (53) mit einem am Schaft (22') befestigten Ringteil (53a) sowie einem mit diesem einstückig ausgebildeten und in der Zylinderkammer (23') verschieblichen stumpfkegelförmigen.Dichtlippenteil (53h) aufweist, das teilweise aus der Zylinder-

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kammer (25') herausragt und an im Endbereich kammer (23') gelegenen Flächen angreift, wenn der Schaft (22') das Hauptventil (16') in Anlagestellung"am austrittsseitigen Endstück des Einlaßgliedes (18') bringt.

12. Automatische Feuerlöschvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch-gekennzeichnet, daß weiterhin ein zweites Lippendichtungsglied (24a¹, 24b') vorgesehen ist, welches einen zusammen mit dem Kolben (21 ') bewegbaren Bingteil (24a¹) und einen mit diesem einstückig ausgebildeten und in der Zylinderkammer (23*) verschieblichen stumpfkegelförmigen Dichtlippenteil (24b¹) aufweist, welcher vollkommen innerhalb der Zylinderkammer (23¹O angeordnet 1st und sich in Richtung weg vom Kolben (21·) nach außen erweitert, und daß die Lippendichtungsglieder (24a¹, 24b¹ bzw. 53, 53a, 55b) beidseitig des Kolbens (21') Hucken an Rücken angeordnet sind.

." Automatische Feuerlöschvorrichtung, gekennzeichnet durch eine mit einer Druckwasserquelle verbindbare Flüssigkeitsleitung (20), ein Hauptventil (16) mit einem beweglichen Abschlußkörper (19) zum öffnen und Verschließen der Zuleitung (20), eine aus relativ zueinander bewegbaren und zwischen sich eine flüssigkeitsdichte Kammer (23) bildenden Kolben- undTZylindergliedern zusammengesetzte Kolben-Zylinder-Jiinheit (21,23) mit welcher der bewegliche Yentilabschlußkörper (29) über ein Verbindungsglied (2?a) verbunden ist, das die gleichzeitig bewirkte Bewegung des Ventilabschlußkörpers (29) zum öffnen und Verschießen der Zuleitung (20) überträgt, wobei der Wirkungsquerschnitt der vom Druck in der Kammer (23) beaufschlagten Fläche des Kolbens (21) größer ist als der Wirkungsquerschnitt der von Drücken in der Zuleitung (20) beaufschlagten Fläche des Ventilabschlußkörpers (29), wobei weiterhin diese Drücke das Öffnen der Zuleitung durch den Ventilschlußkorper (29) bewirken, mit dem die Kolben-Zylinder-Einheit (21,25) so verbunden ist, daß der Ventilabschlußkörper (29) die Zuleitung (20) dann verschließt, wenn

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in ihr und der Kammer (25) und im wesentlichen gleiche Brücke herrschen, durch ein Flüssigkeitsdruck-Übertragungsglied (34) zwischen der Zuleitung (20) und der Kammer (25), durch ein Hilfsventil (59) mit einem "beweglichen Ventilabschlußkörper (41) zum Entleeren der Kammer (23) ins Freie und durch einen temperaturabhängigen Auslöser (5?) zum Öffnen und Schließen des Hilfsventils (34) bei einer vorbestimmten hohen bzw. niedrigen Temperatur.

Automatische Feuerlöschvorrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß der Ausloser (37) ein in Abhängigkeit von Veränderungen der Umgebungstemperatur bewegbares Betätigungsglied (37a bzw. 43) sowie eine mechanisch mit totem Spiel an den Ventilabschlußkörper (41) des Hilfsventils (39) angekoppelte Verbindungsanordnung (42) zum Betätigen dieses insbesondere als Teller ausgebildeten Ventilabschlußkörpers (41) besitzt.

15· Automatische Feuerlöschvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (37a) eine in das Rohr (37) hineindrückende Feder (45) besitzt, daß das Hilfsventil (39) einen der Kammer (23) und dem Ventilteller (41) in Strömungsrichtung nachgeschalteten Ventilsitz (38) aufweist, so daß der in der'Kammer (23) herrschende Druck ein Abschließen des Ventilsitzes (38)mittels des Ventiltellers (41) bewirkt, wobei das Betätigungsglied (37a bzw. 43) in einer der Wirkung des atmosphärischen Umgebungsdruckes ausgesetzten Stellung mittels der Verbindungsanordnung (42) mit totem Spiel kraftschlüssig am Ventil teller (41) angreift, undwobei der Betrag des toten Spiels der Totgangverbindung einstellbar ist.

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